电器学原理 教学课件 作者 曹云东 10电磁系统的吸力计算2.ppt

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1、1.为什么交流电磁铁的极靴上通常要装配分磁环？2.如果交流电磁铁的分磁环损坏不能工作，由此可能造成哪些危害？3.为什么分磁环损坏后，电磁式交流接触器工作时会发出噪音？4.交流接触器中电磁系统的重要维护工作之一是保持铁芯极面的清洁，为什么？5.某长期工作制方式工作的交流接触器，其激磁线圈5小时通电后，线圈被烧毁，试分析故障原因。交流电磁系统电磁吸力与分磁环思考题思考题1.无分磁环交流电磁系统的电磁吸力设磁路中的交变磁通Ф(t)=Фmsin(ωt),根据麦克斯韦电磁吸力计算公式，电磁吸力的瞬时值:HOME§10.4交流电磁系统电磁吸力与分磁环交流电磁系统的吸力具有脉动性；其值在0~

2、2Fp之间按两倍电源频率周期性变化。HOME§10.4交流电磁系统电磁吸力与分磁环ωtF,Ф0ФFF~Fp根据交流电磁系统电磁吸力的特点，若不采取其它措施，则衔铁(动铁芯)以及触头将会在反力作用下，周期性抖动。危害：①噪声（100Hz）；②零部件加速损坏；③触头振动，电气磨损；④不能正常工作。2.带分磁环交流电磁系统的电磁吸力1）分磁环工作原理在磁极表面处安装一良好导电环(分磁环)，从而将磁极分成两部分：分磁环包围磁极表面(分磁环内部)；分磁环未包围磁极表面(分磁环外部)。HOME§10.4交流电磁系统电磁吸力与分磁环Фm1Фm2Фmδ1δ2由于分磁环在交变磁场中有涡流产生，即

3、存在涡流损耗，根据交流磁路特点，该分磁环在磁路中等效为一磁抗Xm2。HOME§10.4交流电磁系统电磁吸力与分磁环Фm1Rδ2ФmRδ1Xm2Фm2UmФm1Rδ1Фm2Rδ2Фm2Xδ2Um分磁环等效磁路分磁环磁路磁压降Фm分磁环内、外磁通的相位不同。HOME§10.4交流电磁系统电磁吸力与分磁环分磁环内、外部分磁通所产生的电磁吸力过零时刻也不同。如果电磁系统及其分磁环设计合理，则可以使得作用在衔铁（或动铁芯）上的合成电磁吸力在任何时刻均大于反力。2）电磁吸力设Фm1=Фm1sin(ωt)Фm2=Фm2sin(ωt-θ)由此所产生的电磁吸力：HOME§10.4交流电磁系统电磁

4、吸力与分磁环作用在衔铁（动铁心）上的合成电磁吸力:HOME§10.4交流电磁系统电磁吸力与分磁环（1）电磁吸力的最大值:（2）电磁吸力的最小值：当2ωt-φ=nπ（n为奇数）时,当2ωt-φ=nπ（n为偶数）时,保证交流电磁铁正常工作的条件:3）分磁环参数措施：尽可能减小F~m，理想情况下F~m=0，即满足上式，必需满足下列条件：（a）Fp1=Fp2;（b）2θ=π。HOMEFmax=Fp1+Fp2+F~mFmin=Fp1+Fp2-F~mFmin>Ff§10.4交流电磁系统电磁吸力与分磁环（1）满足条件（a）式中：,，HOME§10.4交流电磁系统电磁吸力与分磁环（2）满足条件

5、（b）HOME§10.4交流电磁系统电磁吸力与分磁环由条件（a）得:理想条件不能得到满足，但可以采取措施，使得θ尽可能接近900。HOME§10.4交流电磁系统电磁吸力与分磁环（3）可能采取的措施：欲增大θ，必须增大P或使A2和δ2减小。①增大P，将导致分磁环损耗增大，温升升高。故此措施的使用受到限制；②减小A2和δ2，将会受到加工工艺的限制。当A2确定以后，δ2是影响θ的关键因素。若因某种原因(如δ2处表面不平，或沉积尘垢及非磁性物质)等使δ2增大，则分磁环的作用将明显下降。通常，要求δ1>δ2，A1

6、满足，所以一般宜选取θ=500~700,A2=(2~3)A1。分磁环采用电阻率小而机械强度高的导电材料。HOME§10.4交流电磁系统电磁吸力与分磁环